[发明专利]一种耐高温的电动液体计量喷嘴

说明书

一种耐高温的电动液体计量喷嘴，包括电磁驱动装置、进液阀、柱塞、套筒、出液阀、自开式喷嘴、进液接嘴、出液接嘴、冷却水道、冷却水接嘴，其特征在于，套筒上设置有柱塞压缩容积限位机构，柱塞相对于套筒的运动冲程大小固定，每个脉冲产生的容积变化相等，柱塞和套筒形成的压缩容积内的液体在电磁驱动装置脉冲加电产生的驱动力的作用下，被压缩输出到自开式喷嘴中，喷嘴在液体压力的作用下打开将液体雾化喷出，冷却水道设置在尽可能靠近自开式喷嘴的前端部位。

技术领域

本发明属于发动机排放控制领域，具体涉及发动机尾气净化NOx选择性催化还原（SCR）系统。

背景技术

液体喷射计量在化工、医疗和动力机械等领域有广泛的应用，尤其涉及内燃机动力的多项核心技术。例如，柴油发动机或者稀薄燃烧的缸内直喷汽油机，为降低尾气中的有害污染物，针对NOx污染物，采用能够在富氧环境下进行催化还原处理的NOx选择性催化还原（SCR= Selective Catalytic Reduction）技术。针对柴油机的颗粒物排放，采用柴油机颗粒物过滤捕集器（DPF=Diesel Particulate Filter）技术等。

SCR技术需要将例如32.5%重量浓度的尿素水溶液（也叫柴油排气处理液DEF=Diesel Exhaust Fluid，或者添蓝液AdBlue）定量喷射进柴油机排气中，通过排气高温分解成氨气，与排气混合后进入SCR催化转换器。在催化剂的作用下，氨气就会与发动机排气中的NOx等发生催化还原反应，使NOx分解为无害的N₂、H₂O。如果DEF喷射量与排气中的NOx含量不相匹配，那么要么NOx不能够被充分还原分解，排放量增加，要么剩余不少氨气排到大气中，造成二次污染。因此SCR系统必然需要精度较高的SCR计量喷射装置以及雾化效果好的喷射溶液。因此，将喷嘴安装于排气管上的方式以其喷射精度、灵活性、广泛适应性和较低的成本等优点，被广泛采用。

然而，排气管安装方案对喷嘴本身有较高的选择性。首先，由于排气高温可能导致喷嘴出现化学变化后的结晶体，从而导致管路堵塞或者喷嘴失效等严重后果。

此外，由于尿素水溶液本身的特性，喷射结束后，残留在封闭的尿素系统及管路中的尿素混合液在低于尿素液冰点（-11~12℃）可能出现结冰，这不仅会导致尿素喷射中断，还可能因为结冰时尿素液体积膨胀而导致计量喷嘴损坏。

综上，用现有技术解决排气后处理系统中排气高温对喷嘴损伤以及残留溶液结冰膨胀导致喷嘴失效等问题是一个重要的研究课题。提出一种结构简单，可靠性高，便于应用的新技术方案也是十分有必要。

发明内容

本发明针对上述问题，之目的在于提供一种机构简单，适应性好，可靠性高的电动液体计量喷嘴。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案： 一种耐高温的电动液体计量喷嘴，包括电磁驱动装置、柱塞组件、自开式喷嘴、进液接嘴和回液接嘴。

所述电磁驱动装置包括螺线管装置，磁轭和磁阻，所述磁轭由导磁材料构成，磁阻由非导磁材料构成。所述柱塞组件包括一个套筒，一个与套筒精密配合且可相对运动的柱塞，一个进液阀，一个出液阀和一个复位弹簧。进液阀布置于套筒一端，出液阀布置于柱塞一端，所述套筒，柱塞，进液阀和出液阀形成压送空间。工作液体从进液接嘴进入，经进液阀填充至整个计量喷嘴液体空间，所述柱塞组件之套筒受电磁驱动装置之电磁力和复位弹簧之弹簧力作用，导致压送空间容积大小交替变化，从而产生高压工作液，液体通过出液阀，进入自开式喷嘴后喷出至发动机排气管，套筒运动产生的回流液体经回液接嘴流回尿素箱。

所述自开式喷嘴为一个提升阀式喷嘴，包括喷嘴阀体，喷嘴阀杆和喷嘴阀簧，所述喷嘴阀体与喷嘴阀杆配合形成压力室，当压力室压力高于喷嘴阀簧之预设弹簧力时，喷嘴开启。